LOGICA DIFUSA EN LA EDUCACION by leidyblanco

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA EXPERIMENTAL LIBERTADOR INSTITUTO PEDAGÓGICO RURAL “GERVASIO RUBIO” MAESTRÍA EN INFORMÁTICA EDUCATIVA

LOGICA DIFUSA EN EL MARCO EDUCATIVO

AUTOR: ING. Leidy Beatriz Blanco Sanabria

Rubio, Julio de 2015

CONTENIDO INTRODUCCION ....................................................................................................................... iii CAPITULO I ...............................................................................................................................4 LA LOGICA DIFUSA COMO APOYO A LA ENSEÑANZA ...............................................................4 La educación y la pedagogia.....................................................................................................4 Reglas de la lógica difusa..........................................................................................................5 CAPITULO II ..............................................................................................................................7 La lógica difusa en la nueva pedagogía. Epistemología del hecho pedagógico ........................7 CAPITULO III ...........................................................................................................................11 Lógica difusa: una nueva epistemología para las Ciencias de la Educación............................11 La lógica difusa .......................................................................................................................11 Funcionamiento .....................................................................................................................12 Conclusiones ..........................................................................................................................14 Bibliografía .............................................................................................................................15

INTRODUCCION

La lógica difusa se desarrolló a partir de 1965 con la aparición de un artículo sobre la teoría de los conjuntos difusos, establecida por el catedrático de la Universidad de Berkeley, California, Lofti A. Zadeh, quien hoy es considerado el padre de la lógica difusa. La lógica difusa permite resolver problemas de la vida real con alto nivel de incertidumbre, que difícilmente pueden ser resueltos por la lógica clásica. Sin embargo, la lógica difusa tiene sus raíces en la lógica multivaluada, cuyos principios fueron desarrollados en los años 20’s del siglo pasado por el polaco Jan Lukasiewicks. La educación, por compleja, es caótica, es decir, incierta, y la lógica difusa es, paralelamente, una estrategia para abordar los problemas de incertidumbre. Incluso en las evaluaciones educativas –que pretenden afinar los niveles de certidumbre discriminando positiva o negativamente al alumno, a un centro o a un profesor – nos encontramos con los denominados cuantificadores borrosos. La lógica difusa busca establecer en la educación ciertos parámetros que permitan estudiar y adquirir de los estudiantes resultados cualitativos que permitan dar respuestas a las diversas incertidumbres que se realizan en torno a los sucesos que ocurren en la educación. Dando respuesta al porqué de ciertos fenómenos que suceden en las actividades académicas y sus consecuencias.

iii

CAPITULO I LA LOGICA DIFUSA COMO APOYO A LA ENSEÑANZA La educación y la pedagogia Educación es el hecho global, donde la sociedad es la que modifica a las personas mediante el estado, el gobierno y la comunidad misma. Es un hecho transversal en la sociedad pues ésta transforma a las personas desde las instancias intermedias sociales, como son la iglesia, la escuela, las fuerzas armadas, la prensa, la tv, el internet, etc. En cambio la pedagogía realiza la modificación de las personas bajo una entidad que son la escuela, la universidad, los organismos de capacitación, etc. hay una formalización de la educación, que ahora se rige por métodos, procedimientos, evaluaciones y por la acción directa e imprescindible del maestro. Ahora bien, se entiende perfectamente que las ciencias duras emplean la lógica formal, aquella a la cual deseaba bertrand Russell reducir las matemáticas y la pedagogía emplea la lógica borrosa o difusa. Este es el problema que se planteará a los entrenadores y educadores de robots, porque siendo el lenguaje cotidiano, el que emplean los humanos, del tipo lógica difusa, las máquinas, que emplean la formalmatemática, tendrán dificultades de comprensión. Este es el punto al que quería llegar. Por ejemplo, tenemos la gran problemática de la traducción a otros idiomas que es una tarea en que los humanos superan largamente a las máquinas. Como el lector ha deducido, ese seguirá siendo un problema entre las dos formas de lógica de la cual estamos hablando en este momento.

Reglas de la lógica difusa 1)

no hay ningún conjunto de datos que esté plenamente determinado, por

tanto hay grados de indeterminación 2) 3)

la indeterminación no está exenta de lógica la matemática es una de las formas de lógica, pues existe una lógica

extendida que incluye a la difusa 4)

la vida real se basa en la lógica de lo difuso, así como el pensamiento y

también es así en los hechos humanos 5)

no se puede aplicar la lógica discreta para explicar los hechos humanos (los

juicios) por tanto toda pretendida explicación de la conducta humana pasa por la lógica difusa y no por la discreta. 6)

el hecho humano está conformado por juicios, es decir, por el pensamiento,

que es distinto al juicio de las máquinas electrónicas, que requieren de la lógica discreta, pero traducidas a la lógica difusa. Mientras no se logre eso, la inteligencia artificial no podrá progresar. 7)

los hechos en la lógica difusa se pueden cuantificar para ser procesadas en

forma discreta si y solo sí podemos asignarle valores. Por ejemplo, asignar valores numéricos a un dolor de muelas es irreal mientras no definamos cada uno de los valores en una escala subjetiva que se hace objetiva. Es el problema de la precisión versus el significado y siempre, en este caso, se resiente este último. 8)

los razonamientos permitidos deben estar libres de contradicción

los razonamientos deben dar origen a enunciados que sean verdaderos

10) la lógica borrosa no es una lógica corrupta, sino que es la apropiada en un mundo real lleno de tantas variables que no es económicamente viable, desde el punto de vista de la mente humana, aplicar en cada situación la lógica formal, cuyo propósito no es la supervivencia de la especie o del ser humano.

11) la lógica difusa es la lógica de la intuición, de las probabilidades. (Está la tentación de llamarla lógica cuántica, pero hay que tener muy presente que la física cuántica se refiere y es válida en el mundo de las partículas inferiores a un átomo)

CAPITULO II LA LÓGICA DIFUSA EN LA NUEVA PEDAGOGÍA. EPISTEMOLOGÍA DEL HECHO PEDAGÓGICO Dr. Nelson campos Villalobos La pedagogía lucha desde hace cien años y más por establecerse como una disciplina de base científica sin poder lograrlo, pese a los avances que de alguna manera ha logrado mediante el uso de nuevas tecnologías. El problema es más que nada sociológico, pues la población de más bajos recursos se distancia más, en cuanto a calidad de la educación, de los sectores que pueden aprovechar el avance enorme de la computación y los recursos electrónicos. La parte de la enseñanza que tiene buenos logros no se interesa por la investigación, por razones obvias, para qué buscar problemas que no existen. Por su parte el estado ve la situación como un simple hecho económico, en que para solucionarlo todo es cuestión de dinero y si se aumenta el gasto, entonces las cosas irán mejor.

Ahora bien, la teoría de la lógica difusa aparece cuando con el surgimiento de la inteligencia artificial y la ingeniería de la computación, los investigadores se dan cuenta que no es posible tratar muchos de los temas propios de las ciencias sociales, del lenguaje, los idiomas y las traducciones, con la lógica formal o discreta y que para muchos conceptos que se desean introducir en los programas computacionales se requería una lógica de lo aproximado y no de lo exacto, por las muchas variables que afectan a la correcta definición de un hecho que no es matemático. En su libro titulado el arco del conocimiento (1993:554-555), David oldroyd, un filósofo de la ciencia, entrega varias ideas potentes sobre la lógica que emplea la ciencia y el papel que ésta le ha dado: “En cuanto a la lógica, es evidente que se utiliza en el razonamiento científico, pero llegar a suponer que la lógica y el mundo real son “imágenes” especulares, tal como wittgenstein supuso, es una afirmación dudosa; a pesar de que en mi opinión lo que se considera

como lógicamente aceptable es un producto de cómo las cosas se comportan en el mundo y cómo nosotros vemos al mundo, mediatizado todo ello por el lenguaje utilizado y por la sociedad en que vivimos. A pesar de ello, la lógica aunque importante en la ciencia Quizás haya tenido una influencia demasiado grande en el campo de la meta ciencia. Las aberraciones filosóficas que han aparecido de ven en cuando en la meta ciencia han sido frecuentemente el resultado de prestar mayor atención a la lógica que al sentido común. Y las increíbles catedrales filosóficas que se construyeron en los días de esplendor del positivismo lógico fueron el producto de una revuelta lógica”.

La lógica difusa ha provocado una auténtica renovación en diversos campos, fundamentalmente a la hora de estudiar procesos muy complejos, turbulentos o desordenados. La razón es obvia, ya que, como se sabe, los algoritmos sólo pueden dar razón de procesos determinados, y, en consecuencia, muy alejados de los contextos complejos y caóticos, pues, como se sabe, sólo se pueden utilizar para la aplicación concreta para la que fueron diseñados. Pues bien, para las situaciones indeterminadas y de hipercomplejidad, la lógica difusa, tal y como hemos tenido ocasión de analizar, se nos muestra pertinente para dar cuenta de tales procesos. En este sentido cabe decir que la lógica difusa es una herramienta básica en las programaciones de sistemas expertos, y, por tanto, de utilidad en el campo de la inteligencia artificial, que es donde ha experimentado su mayor aplicación, ayudando al desarrollo que ha tenido en estas dos últimas décadas. Ello nos conduce a señalar que, fundamentalmente, las aplicaciones de la lógica difusa se centran en aquellos campos en los que se requiere fundamentalmente de control, –evaluación– de toma de decisiones, o de reconocimiento de patrones, pues son los ámbitos donde más se ha desarrollado la inteligencia artificial. Por tanto, no nos extrañe que la lógica difusa se haya aplicado con cierta profusión en el campo de la economía y de las finanzas (d. mc Neil; p. Frei Berger, 1995; a. brasler y o. homburg, 1996) y que también se esté trabajando en medicina, a través, claro está, de sistemas expertos que coadyuvan a la toma de decisiones en el diagnóstico médico. En el campo de la educación se han llevado a cabo algunos intentos muy singulares desde respectivas propias de la

ingeniería, y en general desde la tecnología. Cabe decir que la mayoría de los trabajos que aúnan educación y lógica difusa corresponde a estudios sobre la propia enseñanza de la teoría de los fuzzy sets en las escuelas de ingeniería, de robótica y de tecnología, es decir, que su ubicación en nuestro contexto sería la propia de la didáctica universitaria de las matemáticas. Un segundo grupo de trabajos está destinado fundamentalmente a la evaluación de sistemas expertos y de sistemas tecnológicos de aprendizaje, dándose cierto interés en evaluar la educación a distancia –normalmente on line–, que asimismo son utilizados en las escuelas y facultades tecnológica. . El caso de a. Ibrahim, profesor del instituto de tecnología de Toronto, y de sus publicaciones (1999, 2000, 2001) sería representativo de estas dos corrientes mencionadas... por tanto, podemos decir que, por ahora, la cuestión de la lógica difusa en la educación se encuentra relacionada con la evaluación y la calidad de la enseñanza de los sistemas expertos y tecnológicos que se usan en el aprendizaje de contenidos, a su vez tecnológicos, y en el aprendizaje de la propia teoría de los fuzzy sets”. El punto de partida en un análisis epistemológico serio es preguntarnos de qué estamos hablando exactamente cuando nos referimos a la pedagogía: 1- ¿es una ciencia? 2. ¿es una disciplina de base científica? 3.- ¿es una rama de las ciencias sociales? 4.- ¿es una profesión? 5.- ¿es un sinónimo del término educación? 6.- ¿es un conjunto de teorías sobre el hecho de enseñar? 7.- ¿son los métodos de enseñanza que emplea el maestro?

CAPITULO III LÓGICA DIFUSA: UNA NUEVA EPISTEMOLOGÍA PARA LAS CIENCIAS DE LA EDUCACIÓN La lógica difusa Posee una epistemología de representación que sea más fiel al tipo de fenómenos que estudian las Ciencias de la Educación, ya que la educación, además de ser compleja y de poseer otras cualidades propias de los sistemas caóticos, se nos presenta indefinida en su propia esencia (¿cuándo una persona está educada?) y en sus manifestaciones más cotidianas (¿hasta qué punto se ha entendido un concepto o hasta qué nivel se ha orientado a un alumno?). La actual teoría educativa no se plantea estos problemas porque para ella no son problemas; su fundamentación moral e ideológica, su sistematismo y su característica normativa configuran un cuerpo de conocimiento que no pone en duda sus generalidades, a pesar de la escasa evidencia de las mismas La lógica difusa es considerada aquí como una estrategia para concretar los valores de las realidades hipercomplejas que definen cualquier aspecto de la educación. Para demostrarlo se formalizan algunas cuestiones educativas y se concluye valorando su aportación a las nuevas epistemologías de la educación por su capacidad de dar cuenta del orden en los conjuntos caóticos, borrosos y complejos Es necesario que de una vez por todas la teoría educativa se dé cuenta de que en muchas de sus cuestiones –diagnósticos educativos, sociales, evaluaciones, etc. –, no es posible razonar y definir de acuerdo a la lógica tradicional –lógica de predicados y lógica polivalente–, ya que trata por lo general de razonamientos aproximados en los que, en determinado momento del razonamiento, se decide, por aproximación, la adscripción a uno u otro conjunto.

La educación, por compleja, es caótica, es decir, incierta, y la lógica difusa es, paralelamente, una estrategia para abordar los problemas de incertidumbre. Incluso en las evaluaciones educativas –que pretenden afinar los niveles de certidumbre discriminando positiva o negativamente al alumno, a un centro o a un profesor – nos encontramos con los denominados cuantificadores borrosos. Algunas aplicaciones de la lógica difusa a la educación La lógica difusa han provocado una auténtica renovación en diversos campos, fundamentalmente a la hora de estudiar procesos muy complejos, turbulentos o desordenados. La razón es obvia, ya que, como se sabe, los algoritmos sólo pueden dar razón de procesos determinados. En consecuencia, muy alejados de los contextos complejos y caóticos, pues, como se sabe, sólo se pueden utilizar para la aplicación concreta para la que fueron diseñados. Pues bien, para las situaciones indeterminadas y de híper complejidad, la lógica difusa, tal y como hemos tenido ocasión de analizar, se nos muestra pertinente para dar cuenta de tales procesos. La lógica difusa representa una importante alternativa en el desarrollo de sistemas expertos que constituyan una verdadera herramienta como apoyo a los especialistas, en cualquier rama de la ciencia, y a los estudiantes en el proceso de enseñanza aprendizaje. Se deben considerar otras alternativas de la Inteligencia Artificial, como las Redes Neuronales y los Algoritmos Genéticos, en la búsqueda de paradigmas que permitan el diseño e implementación de herramientas computacionales. Es de vital importancia la búsqueda de técnicas que permitan el desarrollo de estas herramientas computacionales con amplias bases de conocimientos pero una complejidad computacional reducida, que los haga cada vez más eficientes. Funcionamiento La lógica difusa (fuzzy logic, en inglés) se adapta mejor al mundo real en el que vivimos, e incluso puede comprender y funcionar con nuestras expresiones, del tipo

«hace mucho calor», «no es muy alto», «el ritmo del corazón está un poco acelerado», etc. La clave de esta adaptación al lenguaje se basa en comprender los cuantificadores de cualidad para nuestras inferencias (en los ejemplos de arriba, «mucho», «muy» y «un poco»).En la teoría de conjuntos difusos se definen también las operaciones de unión, intersección, diferencia, negación o complemento, y otras operaciones sobre conjuntos (ver también subconjunto difuso), en los que se basa esta lógica.

Funcionamiento de un sistema de control difuso.

CONCLUSIONES Para todo estudiante de pedagogía y para todo practicante de la gran pedagogía, es decir para los académicos que la enseñan, es necesario darse cuenta que el mundo cultural en que nos movemos, tiene la fragilidad de todo hecho humano basado en la lógica difusa: las cosas no son como las decimos y vemos, sino que estamos, mediante esta lógica de lo difuso, alterando continuamente la realidad y por lo mismo creando nuevas palabras para comunicar esa realidad. El problema es que los adultos tenemos dificultades para entender la expresión verbal de los más jóvenes y podríamos a veces ofender y ser ofendidos por lo que parecen términos de un sentido social negativo. También a veces al circular de un país a otro encontramos la misma dificultad, porque la lógica borrosa de la cual hablamos es creativa, cambiante y sujeta al cambio cultural. Por ejemplo, para quienes cultivamos el latín, esa es una lengua muerta, no sabíamos cómo se pronunciaban las palabras en ese idioma, hasta que los arqueólogos descubrieron los innumerables grafitis, que como ahora, decoraban las paredes de las casas. En los grafitis los indignados de hace dos mil años atrás escribían como escuchaban, no como se escribían las palabras realmente. Sin esa ayuda milenaria, tendríamos que haber utilizado otros métodos, como seguir las etimologías para averiguar los sonidos aproximados. La misma dificultad aparece con el slang inglés, si Ud. deja pasar algunos años y visita estados unidos se encontrará que no entiende muchas de las nuevas palabras que se han puesto en uso en el lenguaje callejero. Hay que recurrir a la lógica difusa para entender el contexto lingüístico, pero la gramática, que es la lógica formal se mantiene porque la estructura de las frases no cambia: la ubicación del sujeto, de la forma verbal y del predicado se mantiene indemne. Lo que varía es asunto de significancia verbal.

BIBLIOGRAFÍA Matemáticas Discreta, Segunda Edición, Ross and Wright (1990). Prentice Hall Matemáticas Discreta, Cuarta Edición, Jonsonbaugh Richard (1997). Prentice Hall Sistemas Expertos, Tercera Edición, Giaerratano-Riley (1998), Thomson Fuzzy Control, Primera Edición, Passino and Yurkovich (1998), Addison Wesley Redes Neuronales Artificiales, Primera Edición, Hilera y Martínez (2000), Alfaomega Inteligencia Artificial, Segunda Edición, Rich and Knight (1994), Mc Graw Hill http://filosofiaeducacional.bligoo.es/la-logica-difusa-en-la-nueva-pedagogiaepistemologia-del-hecho-pedagogico#.VaqDFvl_Oko http://www.revistaeducacion.mepsyd.es/re340/re340_36.pdf